Кислород кривые потенциальной энергии

На рис. 54 представлены кривые потенциальной энергии для известных состояний молекулы кислорода, где 2 , 2 , [c.264]

Потенциальная энергия двухатомной молекулы имеет минимум при равновесном расстоянии между атомами в молекуле. При сближении атомов на расстояние, меньшее равновесного, возникает сильное отталкивание между атомами, что проявляется в резком увеличении потенциальной энергии молекулы. При удалении атомов друг от друга на расстояния, большие равновесного, произойдет ослабление сил молекулярной связи, что также приведет к возрастанию потенциальной энергии, которая плавно стремится к пределу диссоциации молекулы. Каждому электронному состоянию молекулы соответствует своя потенциальная кривая. На рис. 6 в качестве примера приведены кривые потенциальной энергии для известных молекулярных состояний молекулы кислорода, построенные Гейдоном по функции Морзе (см. ниже). При переходе в состояния с большей энергией минимум кривых становится менее резко выраженным и положение его сдвигается в сторону больших межатомных расстояний в молекуле. Эти явления обусловлены уменьшением прочности связи между атомами в более высоких молекулярных состояниях. Все потенциальные кривые (кроме одной) сходятся в области энергий диссоциации. [c.40]

Рис. 6. Кривые потенциальной энергии молекулы кислорода в основном и возбужденных состояниях.

Полярные растворители и электроноакцепторные заместители в фенильном остатке смещают положение равновесия в сторону гидразонной формы. Предположения о том, что в случае 1-фенил-азо-2-нафтолов нельзя провести различие между азо- и гидразон-ными формами и что подвижный протон в равной степени принадлежит как атому кислорода, так и азоту, были отвергнуты и, вероятно, с теоретической точки зрения, необоснованы. Взаимодействие между подвижным атомом и соседними с ним атомами кислорода и азота лучше всего описывается водородной связью, кривая потенциальной энергии которой имеет, по всей вероятности, [c.1898]

На фотографии 3,г приведен ряд снимков этого континуума, полученных при введении окиси азота при низком давлении в струю атомного кислорода, вытягиваемого из разрядной трубки. Коротковолновая граница спектра определяется тепловым эффектом реакции (равным примерно 77 ккал/моль) и лежит около 3700 А. Реакция протекает на холоду, так что молекула КОа в возбужденном состоянии, повидимому, устойчива, т. е. верхняя кривая потенциальной энергии имеет минимум (см. фиг. 9,а) можно также предположить, что именно это возбужденное состояние молекулы N0, ответственно за появление в видимой части спектра полос поглощения КОд, окрашивающих газ в коричневых цвет. [c.138]

Если металл легко адсорбирует водород, т. е. образует прочную связь М — Н, то кислородный атом молекулы воды, связанный с такой поверхностью, будет обладать ббльшей способностью образовывать связь с водородом. Присоединение протона к атому кислорода будет протекать легче, и теплота активации прототропного перехода, обусловливающего перенапряжение, будет относительно мала. Такое заключение вытекает из рассмотрения кривых потенциальной энергии начального и конечного состояния процесса, определяющего скорость реакции (рис. 137) [ ]. Если металл притягивает молекулу воды, образуя прочную связь М — Н, вследствие чего усиливается притяжение протона, то кривая 1 пройдет менее круто и ш будет меньше. [c.560]

Следовательно, для Н2О полную энергию можно выразить [50] через энергии основного (-А П) и первого возбужденного (А Т1) состояний фрагмента ОН и энергии состояний и фрагмента Н2, а также энергии атомов кислорода ( , / ) и водорода. Для системы Н , важной при изучении реакции Н+ -1- Н2 — Н2-1- Н+, нам необходимо знать [50, 51] энергию основного состояния Нг и двух низших состояний Н (основного Е и первого возбужденного Е+). Безусловно, для применения этой теории необходимо знать двухатомные кривые потенциальной энергии для всех расстояний. Теорию можно применять с учетом межатомного перекрывания и без него. [c.30]

Грубая схема явления перехода атомов молекулы кислорода в состояние химической связи с бериллием была предложена де-Буром [5] именно при использовании представления об условной резкой границе между газом и металлом. Он использовал диаграмму потенциальных энергий системы металл — кислород в зависимости от расстояния элементарных частиц от указанной условной границы. На рис. 29 сопоставлены кривые потенциальной энергии молекулы кислорода, приближающейся к поверхности под влиянием ван-дер-ваальсовских сил адсорбции (кривая AB ), и потенциальной энергии атома кислорода, при различных [c.164]

ЛВС — кривая потенциальной энергии металлической поверхности бериллия п физически адсорбированной на ней молекулы кислорода D F — кривая потенциальной энергии поверхности Ве и химически связанного с ней атома кислорода (поверхностный окисел). Пунктирная кривая описывает энергию свободной молекулы окиси бериллия (в состоянии газа). Энергия в точке пересечения АВС и ВЕР соответствует энергии активации поверхностного окисления (по Фервею и де-Буру) [c.165]

А, содержащий пример изотопного влияния. На рис. 3-27 представлены кривые потенциальной энергии для молекулы кислорода с указанием перехода, ответственного за данный спектр. [c.145]

На рис. 3-40 приведен спектр поглощения кислорода в разных областях ультрафиолета. Дополнительно к указанным полосам кислород обнаруживает слабое поглощение в области 7590—7650 и 6870—6920 А, ответственное за фраунгоферовы линии в солнечном спектре (рис. 3-26). Это поглощение соответствует сильно запрещенному переходу Ог ( 2 ) ку О2 ( 2 ), который можно описать вместе с другими переходами с помощью диаграммы уровней энергии некоторых электронных состояний Ог, представленных на рис. 3-27. Поглощение в запрещенных полосах Герцберга, начинающееся у 2554 А, определяется запрещенным переходом Ог ( 2 ) Ну О2 ( 2 ) с нарушением правила (—)- - - - (4-). Состояние 2 характеризуется кривой потенциальной энергии с неглубокой ямой и равновесным межъядерным расстоянием, увеличенным по сравнению с основным состоянием. Перевод молекулы в это состояние приводит к ее быстрой диссоциации [c.164]

Поэтому потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия атома адсорбата (например, благородного газа) с цеолитом сильно зависит от направления радиуса-вектора от центра полости к ее стенкам (ребрам каркаса цеолита) или к окну. На рис. 11.3 представлены некоторые потенциальные кривые для межмолекулярного взаимодействия атома аргона с цеолитом NaX. Из рисунка видно, что глубины потенциальных ям для разных направлений изменяются более чем в два раза, причем наибольшие глубины потенциальной ямы получаются прп направлении на места наибольшей плотности расположения ионов кислорода. [c.211]

Интересно, что ординаты 4,6 и 6 эв, отвечающие дну потенциальных минимумов, лежат лишь немного глубже горизонтальных ветвей соответствующих кривых, т. е. энергия диссоциации возбужденных молекул кислорода значительно меньше энергии диссоциации молекулы нормальной. [c.93]

Были получены зависимости Ф от расстояния до центра полости для каждого направления, т. е. потенциальные кривые. Типичные потенциальные кривые показаны на рис. 3.41. Кривые 1 и 2 соответствуют направлениям на катионы, а кривые 3, 4 и 5 — на места с большой концентрацией ионов кислорода. Из рисунка видно, что потенциальная энергия взаимодействия аргона с ионами кислорода цеолита больше, чем с катионами Ка+. [c.91]

При переходе от кислорода к сере наблюдается уменьшение / озб как для атома, так и для молекулы и минимум потенциальной кривой состояния опускается несколько ниже, чем уровень суммарной энергии двух атомов в состоянии Поэтому в сравнительно легко доступной области (ниже 5 эв) потенциальная кривая пересекается как с репульсивной кривой П, так и с кривой состояния (рис. 118). [c.202]

Таким образом, анализ спектров СО свидетельствует, что отсутствуют какие-либо экспериментальные данные, позволяющие предполагать существование диссоциационного предела молекулы СО с энергией ниже 89 595 + 30 Более того, результаты исследований системы полос АШ — ХЧ. (см. стр. 449) приводят к выводу, что уровни колебательной энергии состояния сходятся в области около 90000 см . По-видимому, в этой же области должны сходиться уровни состояний а и а возможно, и состояния е 2". Поскольку основные состояния атомов кислорода и углерода должны коррелировать с рядом электронных состояний молекулы СО, в том числе с состояниями Ш, 2+, и П, следует предполагать, что состояния АШ, а и йШ имеют один общий диссоциационный предел, тот же самый, с которым связано отталкивательное состояние, вызывающее предиссоциацию в 5 2+- и -состояниях, и который является диссоциационным пределом состояния Х 2+. В то же время предположение о том, что диссоциационный предел этих состояний, имеющий энергию около 89600 см , может соответствовать одному из возбужденных состояний атомов О или С, требует нарушения правила непересечения потенциальных кривых, так как в этом случае молекула 03 должна была бы иметь ряд других П-, и П-состояний с диссоциационным пределом в области 73 ООО или 79 ООО Детальное исследование состояния АШ [3935] показывает,, что отсутствуют какие-либо данные, позволяющие предполагать пересечение потенциальной кривой этого состояния с кривой другого П-состояния или возмущение колебательных уровней ЛШ-состояния. Таким образом, экстраполяция колебательных уровней ряда возбужденных состояний также подтверждает значение Оо (СО) = 89 595 см . [c.482]

Потенциальные кривые протона в водородной связи для различных расстояний между атомами кислорода показаны на рис. 116. На рис. 118 представлены значения энергии уровнен, [c.262]

Точно определить место первой диссоциации, как видно из характера потенциальных кривых и сказанного выше о возможности в таких случаях туннельного эффекта , довольно трудно. Второе место диссоциации, как видно из кривых, можно определить точно. Как уже сказано, место второй предиссоциации лежит около Я = 245,9 нм. Этой длине волны соответствует квант энергии 486,18 кДж-моль . Энергия возбуждения кислорода, соответствующая уровню Ог, равна 189,95 кДж-моль . Поэтому энергия отщепления первого атома кислорода от НОг будет 486,18—189,95 = 296,23 кДж-моль . [c.102]

Рис. I Кривые потенциальном энергии У для димера воды Л-расстояние между атомами кислорода. ямсгт

Интересно отметить, что амплитуды колебаний расстояний как между атомами кислорода различных нитрогрупп, так и, между атомами кислорода и азота различных нитрогрупп, зависящие от вращения нитрогрупп вокруг С—М-связей для НС (N02)3 и (N02)4 велики. Это свидетельствует о том, что минимум кривой потенциальной энергии вращения МОг-грунп имеет значительную ширину. [c.326]

Рис. 23. Кривые потенциальной энергии для молекулы, приближающейся и проходящей через узкое кольцо из атомов кислорода (Кингтон и Лейн [72])

На рис. 23 приведены кривые потенциальной энергии для молекулы, приближающейся и проходящей через кольцо вдоль оси, перпендикулярной к плоскости кольца. Кривые 1ж 3 вычислены для диаметра кольца 5,9 А (расстояние между центрами атомов кислорода), кривые 2 и 4—для диаметра кольца6 А. Кривые 1ж2 получены для радиуса атома кислорода по Полингу (1,40 А), кривые 3 ш 4 — для радиуса атома кислорода по Гольдшмиту (1,32 А). На рисунке е выражает теплоту адсорбции и 2 —энергию активации, необходимую для прохода молекулы через кольцо радиуса 6 А (и радиуса атома кислорода по Полингу). [c.64]

Майерс и Бартл [335] детально исследовали излучательную рекомбинацию атомов О в ударных волнах (2500—3800 К, X- 2300—4511 А). Константа скорости процесса оказалась равной 4,3-10 ехр (—28 900 2200/ Г) см (моль-с). Результаты измерений интерпретируются в рамках механизма инверсной предиссоциации, согласно которому молекулы О2, образующиеся из атомов кислорода, с первоначальной отталкивательиой кривой потенциальной энергии переходят в состояние и затем с излучением переходят в ос- [c.172]

Кривые потенциальной энергии (ИОна Ог. рассчитанные Бейтсам и Месси [30],. показывают, что молекула кислорода захватывает электро(Н без порога энергии. Образование (ИОнов О без порога энергии наблюдал Брэдбери [31. Эффективность захвата электронов молекулярным ки Слор.одом уменьшается с увеличением их энергии [32]. [c.157]

Пользуясь теорией неадиабатических реакций, изложенной в гл. III, и принимая во внимание форму кривых потенциальной энергии в точке их пересечения, нетрудно видеть, что расстояние между верхней и нижней поверхностями, соответствующее значению х= 10 , должно составлять около 5 кал1моль. Из большого числа возможных типов взаимодействия, которые могут обусловливать резонансную энергию е такой величины, только два представляются вероятными 1) взаимодействие электронного спина кислорода с его орбитальным магнитным моментом и 2) взаимодействие спинов электронов в атоме кислорода. Однако исследование вопроса показывает, что ни в одном из этих случаев получающиеся значения резонансной энергии не могут объяснить приведенного выше значения трансмиссионного коэфициента. [c.327]

Кривая и представляет собой кривую потенциальной энергии отщепления протона от псевдокислоты, а кривая б—аналогичную кривую для нормальной кислоты той же силы. Предположим, что а относится к какому-нибудь нитропарафину, а б—к какому-нибудь фенолу. При небольших смещениях протона кривая для нитропарафина будет в основном соответствовать ионизации связи С—Н, и поэтому кривая будет значительно более крутой, чем кривая б для ионизации связи О—И в феноле. Однако при более значительном удалении протона анион нитропарафина стабилизируется передвижением заряда к атомам кислорода, и конечная энергия будет одной и той же для обеих кривых. Если протон переносится к основанию (например, к субстрату в катализируемой реакции), то энергии активации будут в обоих случаях соответствовать пересечениям кривых а и о с кривой, подобной в, и тогда ясно, что псевдокислота будет реагировать медленнее, чем обыкновенная кислота той же силы. Это различие по С1 оей величиие будет зависеть от положения протона и перехоч," [c.60]

Изменения потенциальной энергии при активированной адсорбции водо рода или кислорода на металле были представлены в форме потенциальных кривых Леннара-Джонса [87] (фиг. 19). Кривая ab изображает изменение энергии системы металл + Hj, когда молекула приближается к поверхности. Минимум b является положением равновесия и энергией адсорбции. Если молекулы газообразного водорода должны диссоциировать на атомы, то должна быть добавлена энергия диссоциации D (от а до d). Атомы могут теперь адсорбироваться на поверхности, образуя поверхностные молекулы гидрида. Энергия образования Qa может быть так велика, что 2Qa> >+Qi- Потенциальная кривая для этой реакции ufe/ пересекает кривую ab в точке S, которая соответствует количеству энергии А над уровнем а. Молекулам водорода, чтобы быть адсорбированными, теперь не нужно первоначально диссоциировать на атомы. Достаточно, чтобы кинетическая энергия молекул, ударяющихся А. Молекулы имеют необходимую энергию, [c.163]

Потенциальные кривые для энергии взаимс действия между молекулами воды в льде подобной структуре, в зависимости от ра< стояния /"о.-.н атомами кислород [c.124]

Величины и 8, А6 и А должны различаться между собой по двум причинам. С одной стороны, колебание подвижного кислорода в объеме должно быть более ограниченным (с точки зрения величины амплитуды колебания) вследствие кулоновского и ковалентного взаимодействия окружающих его катионов по сравнению с таковыми на поверхности. Это приводит к увеличению энергии активации, а уменьшение степени свободы в объеме (на поверхности возможностей для миграции катионов больше) приводит также к понижению энтропии активации. С другой стороны, дырочный комплекс типа [О = ТЗ" " — О — ТЗ" " =0]о, обусловливающий поверхностную электропроводность, обычно менее активен, чем дырочный комплекс типа [Ь — О — = О]. Это объясняется тем, что почти всегда связь литийподобного иона (с малой энергией ионизации, малым радиусом и большей сжимаемостью) с подвижным кислородом [Ь" " — О. ..] менее прочна, чем связь типа — О. ..] потенциальная кривая (зависимость потенциальной энергии от расстояния) более полога. Кроме того, нужно учитывать эффект, описанный в разделе 3, который приводит к уменьшению энергии активации. Таким образом, два рассмотренных эффекта в зависимости от природы Т- и Ь-катионов могут в определенной степени компенсировать друг друга. [c.361]

Сингулетное и триплетное состояния этилена. Основным состоянием молекулы этилена является сингулетное. Так как вращение вокруг двойной связи на 180° приводит к молекуле той же структуры, то и эта молекула также должна находиться в сингулетном состоянии. Изменение потенциальной энергии этих двух состояний этилена с изменением угла вращения О вокруг двойной связи можно схематически представить кривыми и параболического типа, как показано на рис. 82. Первым возбужденным состоянием молекулы этилена, вероятно, является триплетное [1 ]. Вполне естественно предполагать, что в этом состоянии энергия очень мало зависит от угла вращения, особенно если 6 не сильно отличается от 90°. Потенциальную энергию можно,. таким образом, приближенно представить горизонтальной линией II (рис. 82) весьма вероятно, что она расположена значительно ниже точки пересечения кривых и /д. Существование низкого триплетного состояния у молекулы этилена не должно удивлять, если вспомнить, что последняя изоэлектронна с молекулой кислорода, для которой основным состоянием действительно является триплетное. [c.316]

На рис. 2.4 представлена потенциальная кривая вращения вокруг связи С—О в СН2С1ООН. Наиболее устойчивым 5[вляется ОН—И-анти-кои-формер, поскольку в нем реализуется единственное взаимодействие непо-деленной электронной пары (НЭП) с атомом хлора. Наибольший барьер вращения (51.1 кДж/моль) соответствует ОН—С1-заслоненной структуре. На 24.1 кДж/моль выше абсолютного минимума лежит ОН—С1-он/пм-кон-формер. Повыщение энергии связано с реализацией в этой конформации двух взаимодействий НЭП атома кислорода с атомом С1. Качественно аналогичный вид имеет конформационный потенциал вращения вокруг связи С-О в дихлорметилгидропероксиде (рис. 2.5). Две 0Н-С1 заслоненные структуры характеризуют вращательные барьеры высотой 39.7 и 34.9 кДж/моль. Третий максимум значительно ниже, всего 13.8 кДж/моль. Среди трех минимумов энергия ОН—Н <зн/им-конформера на 1.5 кДж/моль ниже энергии несимметричного ОН—С1 он/им-конформера. Предпочтительность первой структуры объясняется [18] тем, что в ней расстояние ООН—С1 несколько меньше (2.851 и 2.907 А соответственно). Наконец, третий минимум находится на 8.6 кДж/моль выше второго вследствие того, что атом Н гидропероксигруппы ориентирован в нем по направлению к атому водорода метильной группы. [c.85]

Спектры окислов щелочно-земельных элементов имеют ряд общих черт, характерных для этой группы молекул. В результате многолетних исследований, выполненных различными авторами, в настоящее время достаточно полно изучены различные системы полос в спектрах испускания СаО, SrO и ВаО, расположенные в широкой спектральной области от далекого ультрафиолета до близкой инфракрасной области. Все наблюдавшиеся в спектрах моноокислов Са, Sr и Ва системы полос связаны с переходами между синглетными состояниями Ч] и Ш, причем для всех молекул нижним состоянием является состояние 2. Легкость возбуждения спектров при сравнительно низких температурах и в условиях, когда имеет место термическое возбуждение, приводила к естественному выводу о том, что нижние состояния 2 соответствующих переходов являются основными электронными состояниями молекул окислов щелочно-земельных элементов. Однако это заключение находится в противоречии с правилами корреляции Вигнера-Витмера, согласно которым основные состояния рассматриваемых окислов должны быть триплетными состояниями или П, если только они, как это обычно имеет место для других молекул, связаны с основными состояниями соответствующих атомов. Поэтому многие авторы, в частности Гейдон [1668] и Бруэр [917], в своих работах принимали, что основными состояниями СаО и SrO являются триплетные состояния, переходы в которые еще не наблюдались в спектрах этих молекул. Окончательное решение вопроса о типе основного состояния невозможно без тщательного исследования спектров поглощения соответствующих соединений. Поскольку, однако, до настоящего времени спектры поглощения СаО и SrO неизучены, в работе Вейц и Гурвича [124] была сделана попытка косвенно решить этот вопрос. В результате изучения зависимости логарифма константы равновесия диссоциации СаО и SrO от температуры в интервале 2300—3200° К в работе [124] были определены энергии диссоциации этих молекул. На основании сравнения найденных таким образом значений Dg и значений, рассчитанных по уравнению Do= Т(ДФ — —R пКр), авторы работы [124] пришли к выводу, что основным состоянием молекул обоих окислов должно быть состояние 2. В работе [124] показано, что этот вывод не противоречит правилам корреляции, если основные состояния молекул коррелируют с возбужденным состоянием атома металла, а потенциальные кривые триплетных состояний, образующихся из основных состояний атомов металла и кислорода M( S)-fO( P), являются кривыми отталкивательного типа. В настоящем Справочнике в согласии с выводами работы [124] принимается, что основные состояния молекул окислов щелочно-земельных элементов— состояния S [c.839]

Полученные таким образом значения этих параметров представлены в табл. 1.2. Как видно, молекулы с большей степенью ионности связи обладают более низкими значениями сое, прив и, следовательно, силовых постоянных, т. е. имеют более широкую форму дна потенциальных кривых. В то же время для них характерны также и меньшие значения коэффициента ангармонизма Хприв- В этом легко убедиться, сравнив соответствующие параметры для обладающих энергиями диссоциации около 400 кДж/моль ковалентных молекул водорода и кислорода [юе, прив = 4400- 6300 см , л = (3-4-3,85) 10 ], слабо ионной молекулы хлорида водорода (сое, прив = 4169 см , х = 2,91-10 ) и ионных молекул хлорида натрия и иодида лития [сое, прив = = 1700 2000 см-, Хприв= (1,24-1,5)-10-2]. [c.20]

На рис. 1.4, а приведен график зависимости расстояния меж-ду двумя соседними колебательными уровнями ванадильной связи от их номера. Эта зависимость имеет сложный характер и не описывается простой функцией Морзе (экспериментальные точки не ложатся на одну прямую). Обращает на себя внимание очень пологая форма дна потенциальной кривой, которая при экстраполяции к полному разрыву ванадильной связи при водит к нереально низкому значению энергии ее диссоциации, равному всего - 150 кДж/моль. Однако по мере удлинения связи крутизна потенциальной кривой увеличивается, а значение энергии диссоциации, полученное экстраполяцией с учетом всех восьми колебательных уровней, приближается к 300— 350 кДж/моль, что согласуется с прочностью связи металл — ванадий в нанесенных на силикагель образцах, рассчитанной из экспериментально измеренных теплот адсорбции кислорода [56]. [c.33]

Эта элементарная стадия связана с увеличением расстояния ванадий — кислород от 0,15 до 0,19 нм, тогда из рис. 1.4,6 значение энергии активации восстановления составляет 80— 100 кДж/моль, что хорошо согласуется с экспериментальным значением, найденным в [55]. Малая энергия активации, как бидно, является следствием пологой формы дна потенциальной кривой ванадильной связи (легкости разрыва первой связи в ванадильной группировке). Это, возможно, объясняет высокую реакционную способность ванадильных и других содержащих кислород при двойной связи группировок в реакциях мягкого окисления (легкий переход при восстановлении в терминальные гидроксильные группы без полного разрыва связи металл — кислород). [c.34]

ГИИ для известных молекулярных состояний молекулы кислорода, построенные по функции Морзе (см. ниже). При переходе в состояния с большей энергией минимум кривых становится менее резко ыраженным и положение его сдвигается в сторону больших межатомных расстояний в молекуле. Эти явления обусловлены уменьшеиие.м прочности связи между атома, ш в более высоких молекулярных состояниях. Все потенциальные кривые (кроме одной) сходятся в области энергий диссоциации. [c.34]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология